用于在不使用激励的情况下提取扬声器的参数的系统和方法
【专利说明】用于在不使用激励的情况下提取扬声器的参数的系统和方 法
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请要求享有于2014年2月18日提交的美国临时申请No. 61/941，140的权益。 以上提及的申请的全部公开内容通过参考并入本文中。
技术领域
[0003] 本公开内容总体上涉及控制扬声器，并且更具体地说，涉及用于在不使用激励的 情况下提取扬声器的参数以便适应性地控制扬声器的动态性能的系统和方法。
【背景技术】
[0004] 在这里提供的背景描述是为了总体上呈现本公开内容的背景的目的。当前指定的 发明人的工作（就在本【背景技术】部分中描述的程度），以及在提交时在其它方面可能不具 有现有技术资格的说明的方面，既没有明确地也没有隐含地被承认为相对于本公开内容的 现有技术。
[0005] 扬声器用在许多系统和设备中。例如，扬声器用在音乐厅、家庭影院、汽车等中的 系统中。扬声器还用于诸如智能电话、膝上型计算机等的设备中。在这些系统和设备中，典 型地将包括音乐和语音的音频信号放大，并且将放大的信号输入到扬声器中。
【发明内容】
[0006] 系统包括多个通道、参数计算器和均衡器。每一个通道接收多个输入信号，所述输 入信号表示到扬声器的输入。每一个通道基于所述多个输入信号来生成所述扬声器的传递 函数的实分量和虚分量。所述参数计算器基于从每一个通道接收的所述传递函数的所述实 分量和所述虚分量来计算所述扬声器的多个参数。所述均衡器基于所述参数来调整到所述 扬声器的所述输入。
[0007] 在其它特征中，所述参数包括所述扬声器的谐振频率、所述扬声器的品质因数和 所述扬声器的阻抗的DC值。
[0008] 在其它特征中，响应于以大于或等于预定采样率的采样率采样所述多个输入信 号，所述传递函数是连续传递函数，并且所述参数包括所述扬声器的谐振频率、所述扬声器 的品质因数和所述扬声器的阻抗的DC值。
[0009] 在其它特征中，响应于以小于或等于预定采样率的采样率采样所述多个输入信 号，所述传递函数是离散传递函数，并且所述参数包括所述离散传递函数的多个系数。所述 参数计算器基于所述离散传递函数的所述多个系数来计算所述扬声器的谐振频率、所述扬 声器的品质因数和所述扬声器的阻抗的DC值。
[0010] 在其它特征中，每一个通道包括多个带通滤波器、余弦发生器和多个相关器。所述 多个带通滤波器分别对所述多个输入信号进行滤波，并且所述多个带通滤波器输出多个正 弦波信号。所述余弦发生器基于所述多个正弦波信号中的一个正弦波信号来生成余弦波信 号。所述多个相关器将所述多个正弦波信号与所述余弦波信号相关联，并且生成所述扬声 器的所述传递函数的所述实分量和所述虚分量。
[0011] 在其它特征中，所述多个带通滤波器具有中心频率，并且所述中心频率在每一个 通道中是不同的，并且是基于所述扬声器的谐振频率来选择的。
[0012] 在其它特征中，所述多个输入信号包括从驱动所述扬声器的放大器接收的电压信 号和电流信号，并且每一个通道包括第一带通滤波器、第二带通滤波器、余弦发生器、第一 相关器、第二相关器。所述第一带通滤波器对所述电流信号进行滤波，并且输出第一正弦波 信号。所述第二带通滤波器对所述电压信号进行滤波，并且输出第二正弦波信号。所述余 弦发生器基于所述第一正弦波信号来生成余弦波信号。所述第一相关器将所述第一正弦波 信号与所述余弦波信号相关联，并且生成所述传递函数的第一实分量和第一虚分量。所述 第二相关器将所述第一正弦波信号和所述第二正弦波信号与所述余弦波信号相关联，并且 生成所述传递函数的第二实分量和第二虚分量。所述参数计算器基于所述传递函数的所述 第一实分量和所述第一虚分量以及所述第二实分量和所述第二虚分量来计算所述扬声器 的所述多个参数。
[0013] 在其它特征中，所述第一带通滤波器和所述第二带通滤波器具有中心频率，并且 所述中心频率在每一个通道中是不同的，并且是基于所述扬声器的谐振频率来选择的。
[0014] 在其它特征中，方法包括在多个通道中的每一个通道中接收多个输入信号，所述 输入信号表示到扬声器的输入；以及在所述多个通道中的每一个通道中基于所述多个输入 信号来生成所述扬声器的传递函数的实分量和虚分量。所述方法还包括基于从每一个通道 接收的所述传递函数的所述实分量和所述虚分量来计算所述扬声器的多个参数，以及基于 所述参数来调整到所述扬声器的所述输入。
[0015] 在其它特征中，所述参数包括所述扬声器的谐振频率、所述扬声器的品质因数和 所述扬声器的阻抗的DC值。
[0016] 在其它特征中，响应于以大于或等于预定采样率的采样率采样所述多个输入信 号，所述传递函数是连续传递函数，并且所述参数包括所述扬声器的谐振频率、所述扬声器 的品质因数和所述扬声器的阻抗的DC值。
[0017] 在其它特征中，响应于以小于或等于预定采样率的采样率采样所述多个输入信 号，所述传递函数是离散传递函数，并且所述参数包括所述离散传递函数的多个系数。所述 方法还包括基于所述离散传递函数的所述多个系数来计算所述扬声器的谐振频率、所述扬 声器的品质因数和所述扬声器的阻抗的DC值。
[0018] 在其它特征中，所述方法还包括在每一个通道中使用多个带通滤波器对所述多个 输入信号进行滤波，并且输出多个正弦波信号；基于所述多个正弦波信号中的一个正弦波 信号来生成余弦波信号；以及将所述多个正弦波信号与所述余弦波信号相关联，并且生成 所述扬声器的所述传递函数的所述实分量和所述虚分量。
[0019] 在其它特征中，所述方法还包括基于所述扬声器的谐振频率来为每一个通道中的 所述多个带通滤波器选择不同的中心频率。
[0020] 在其它特征中，所述多个输入信号包括从驱动所述扬声器的放大器接收的电压信 号和电流信号，以及所述方法还包括：在每一个通道中使用第一带通滤波器对所述电流信 号进行滤波，并且输出第一正弦波信号；以及使用第二带通滤波器对所述电压信号进行滤 波，并且输出第二正弦波信号。所述方法还包括基于所述第一正弦波信号来生成余弦波信 号；将所述第一正弦波信号与所述余弦波信号相关联，并且生成所述传递函数的第一实分 量和第一虚分量；以及将所述第一正弦波信号和所述第二正弦波信号与所述余弦波信号相 关联，并且生成所述传递函数的第二实分量和第二虚分量。所述方法还包括基于所述传递 函数的所述第一实分量和所述第一虚分量以及所述第二实分量和所述第二虚分量来计算 所述扬声器的所述多个参数。
[0021] 在其它特征中，所述方法还包括基于所述扬声器的谐振频率来为所述第一带通滤 波器和所述第二带通滤波器选择不同的中心频率。
[0022] 根据【具体实施方式】、权利要求书和附图，本公开内容的进一步的适用领域将变得 显而易见。【具体实施方式】和特定例子旨在仅仅出于示例的目的，并非旨在限制本公开内容 的范围。
【附图说明】
[0023] 根据【具体实施方式】和附图将更充分地理解本公开内容，其中：
[0024] 图1是控制扬声器的系统的功能框图；
[0025] 图2是用在图1的系统中用以提取扬声器的参数的控制器的功能框图；
[0026] 图3是图2的控制器的通道的功能框图；
[0027] 图4是包括三个通道的图2的控制器的例子；
[0028] 图5是用在图2的控制器中的相关器的例子；
[0029] 图6是用在图2的控制器中的余弦发生器的例子；
[0030] 图7是用于使用传递函数途径而不使用外部激励的情况下提取扬声器的参数的 方法的流程图；以及
[0031] 图8是扬声器的阻抗的示意图。
[0032] 在附图中，可以重复使用附图标记来标识类似的元件和/或相同的元件。
【具体实施方式】
[0033] 扬声器的AC参数包括扬声器的谐振频率和品质因数（Q因数）。扬声器的DC参数 包括扬声器的DC阻抗。扬声器的AC和DC参数（以下简称参数）在扬声器的工作期间可 以改变，例如，参数可以由于扬声器的温度的变化而改变。参数的改变可以使扬声器的输出 失真。可以通过根据参数的改变调整到扬声器的输入来减轻失真。
[0034] 均衡器可以用于控制到扬声器的输入，以便减轻扬声器的失真和电源电位（power potential)。具体地，可以提取扬声器的参数，以便适应性地控制驱动扬声器的系统的前馈 路径中的均